Скорость, с которой производитель охлаждает сталь, может повлиять на ее прочность на молекулярном уровне. Важную роль также играет время, в течение которого сталь удерживается при критических температурах в процессе охлаждения. Два стальных листа с одинаковым содержанием сплава могут иметь разные марки в зависимости от процесса термообработки. Уже давно наши предки подметили: «Железо и сталь выходят из одной печи: одно становится мечом, другое — подковой осла».
Классифицируют стали по химическому и структурному составу, качеству, степени раскисления и характеру затвердевания металла, а также по назначению. В этом материале рассмотрим четыре основные, самые популярные группы: углеродистую, легированную, нержавеющую и инструментальную.
Самый популярный тип стали: ее доля в общем производстве составляет около 90%. Характеризуется тем, что помимо углерода и железа содержит только следовые количества других элементов. Углеродистая сталь делится на три основные подгруппы в зависимости от содержания углерода в металле: низкоуглеродистые стали (мягкие стали) — до 0,3% углерода, среднеуглеродистые стали — 0,3–0,6% углерода и высокоуглеродистые стали — более 0,6% углерода.
Не слишком высокая стоимость производства и достаточная прочность для использования в строительстве — вот две главных причины, из-за которых углеродистая сталь занимает первое место в общем объеме всех производимых сталей. Сфера её применения — изготовление различного рода инструментов, элементов сложных металлических конструкций, машин и механизмов, изделий холодного деформирования и горячей ковки. Главное условие: данные изделия не будут эксплуатироваться в агрессивной среде.
Создается путем добавления к железу, углероду и марганцу никеля, меди, хрома и алюминия. Эти элементы позволяют повысить прочность и коррозионную стойкость, придают пластичность, а также улучшают обрабатываемость.
Легированная сталь находит применение в нефтяной промышленности, энергетическом машиностроении и химической индустрии, а также используется для создания специальных конструкций, пребывающих в условиях сильного контраста рабочей температуры и ее значительных перепадов.
Содержит 10-20% хрома в качестве легирующего элемента, а также другие металлы: никель, кремний, марганец и углерод. Этот тип стали характеризуется высокой коррозионной стойкостью и высокой пригодностью для использования в наружных конструкциях, поскольку обладает повышенной способностью выдерживать суровые погодные условия.
Также нержавеющая сталь широко применяется в медицине и пищевой промышленности.
Благодаря наличию в составе вольфрама, молибдена, кобальта и ванадия, которые повышают термостойкость и общую долговечность, такие стали используются в режущем и сверлильном оборудовании. Кроме того, они сохраняют свою форму при интенсивном использовании, что делает их идеальным материалом для большинства ручных инструментов.
Помимо вышеперечисленных, стали могут быть конструкционные, специального назначения, кипящие, спокойные и другие — мы обязательно расскажем о них в следующих материалах.
